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如图所示,质量不计的轻质弹性杆P插入桌面上的小孔中,杆的另一端固定一质量为m的小球,今使小球在水平面内做半径为R的匀速圆周运动,角速度为ω,则球所受的合外力大小为
mRω2
mRω2
,球对杆作用力的大小为
m
g2+ω4R2
m
g2+ω4R2
.(重力加速度为g)
分析:小球在水平面内做匀速圆周运动,靠合力提供向心力,根据牛顿第二定律求出合力的大小,小球受重力和杆的作用力,根据平行四边形定则求出杆对球的作用力.
解答:解:小球所受的合力提供向心力,有F=mRω2
小球的受力如图,根据平行四边形定则,知杆对球的作用力为F=
(mg)2+F2
=m
g2+ω4R2

故答案为:mRω2m
g2+ω4R2
点评:解决本题的关键搞清向心力的来源,运用牛顿第二定律进行求解.
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